網(wǎng)絡基礎通信子網(wǎng)與拓撲結(jié)構(gòu)的類型

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1、網(wǎng)絡基礎 通信子網(wǎng)與拓撲結(jié)構(gòu)的類型 計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡中各個站點相互連接的形式。在局域網(wǎng)中明確一點講就 是文件服務器、工作站（連接在網(wǎng)絡上的計算機、大容量的外存、高速打印機等設備均可看 作是網(wǎng)絡上的一個節(jié)點，也稱工作站）和電纜等的連接形式。 1．星型網(wǎng)絡 星型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)由中央節(jié)點和其它從屬節(jié)點構(gòu)成。其中，中央節(jié)點可以與其它節(jié)點直 接進行通信，而其它節(jié)點間通信則要通過中央節(jié)點。在星型網(wǎng)絡中，中央節(jié)點通常是指集線 器或交換機等設備。例如，使用集線器組建而成的局域網(wǎng)便是一種典型的星型網(wǎng)絡，如圖 1-11 所示。 計算機 計算機 集線器 計算機 計算機 圖 1-1

2、1 星型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 在星型網(wǎng)絡中，任何兩臺計算機要進行通信都必須經(jīng)過中央節(jié)點，所以中央節(jié)點需要執(zhí) 行集中式的通信控制策略，以保證網(wǎng)絡的正常運行，這使得中央節(jié)點的負擔往往較重，而且 一旦中央節(jié)點出現(xiàn)故障，將會導致整個網(wǎng)絡的癱瘓。 2．總線型網(wǎng)絡 總線型網(wǎng)絡是指采用一條中央主電纜連接多個節(jié)點，在電纜兩端都要加裝終接器匹配而 構(gòu)成的一種網(wǎng)絡類型。其拓撲結(jié)構(gòu)如圖1-12 所示。 客戶端 客戶端 圖 1-12 總線型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 在總線型網(wǎng)絡中，所有計算機都必須使用專用的硬件接口直接連接在總線上，任何一個 節(jié)點的信息都能沿著總線向兩個方向進行傳輸，并且能被總線上的任何一個節(jié)點所接收。由

3、于總線型網(wǎng)絡中的信息向四周傳播，類似于廣播電臺，所以總線型網(wǎng)絡也被稱為廣播式網(wǎng)絡。 由于總線負載能力的原因，其長度有一定限制，且一條總線也只能連接一定數(shù)量的計算 機。除此之外，它也具有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)簡單、靈活，便于擴展；網(wǎng)絡的可靠性高，網(wǎng)絡響應速度 快，且資源共享能力強等優(yōu)點。 3．環(huán)型網(wǎng)絡 在環(huán)型網(wǎng)絡中，各節(jié)點首尾相連形成一個閉合型的環(huán)型線路。其拓撲結(jié)構(gòu)如圖1-13所 示。 在環(huán)形網(wǎng)絡中，其信息的傳遞是單向的，即沿環(huán)網(wǎng)的一個方向從一個節(jié)點傳到另一個節(jié) 點。在這個過程中，由環(huán)型網(wǎng)絡內(nèi)的各節(jié)點（信息發(fā)送節(jié)點除外）通過對比信息流內(nèi)的目的 地址來決定是否接收該信息。 計算機 計算機 計算機

4、 圖 1-13 環(huán)型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 由于信息在環(huán)型網(wǎng)絡內(nèi)沿固定方向流動，并且兩個節(jié)點間僅有唯一的通路，因此簡化了 路徑選擇的控制。另外，還具有結(jié)構(gòu)簡單，建網(wǎng)容易，便于管理等優(yōu)點。除此之外，也包括當結(jié)點過多時，將影響傳輸效率、不利于網(wǎng)絡擴充等缺點。 4．樹型網(wǎng)絡 樹型網(wǎng)絡是星型網(wǎng)絡的拓展。它具有一種分層結(jié)構(gòu)，包括最上層的根節(jié)點和下面的多個 分支，各節(jié)點間按層次進行連接，數(shù)據(jù)主要在上、下節(jié)點之間進行交換，相鄰節(jié)點或同層結(jié) 點之間一般不進行數(shù)據(jù)交換，其結(jié)構(gòu)如圖1-14 所示。 計算機 計算機 計算機 計算機 圖 1-14 樹型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 在樹型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡中，任意兩個節(jié)點之間的

5、信息傳輸不產(chǎn)生回路，每條通路都支持雙向 傳輸。這種結(jié)構(gòu)具有擴充方便靈活、成本低、易推廣、易維護等優(yōu)點。除此之外，也包括資 源共享能力較弱、可靠性較差、任何一個節(jié)點或鏈路的故障都會影響整個網(wǎng)絡的運行、對根 節(jié)點的依賴過大等缺點。 5．網(wǎng)狀型網(wǎng)絡 將多個子網(wǎng)或多個網(wǎng)絡連接起來構(gòu)成網(wǎng)際拓撲結(jié)構(gòu)。在一個子網(wǎng)中，集線器、中繼器將 多個設備連接起來，而橋接器、路由器及網(wǎng)關則將子網(wǎng)連接起來。根據(jù)組網(wǎng)硬件不同，主要 有三種網(wǎng)際拓撲： ? 網(wǎng)狀網(wǎng) 在一個大的區(qū)域內(nèi)，用無線電通信鏈路連接一個大型網(wǎng)絡時，網(wǎng)狀網(wǎng)是最好的拓撲結(jié)構(gòu)。 通過路由器與路由器相連，可讓網(wǎng)絡選擇一條最快的路徑傳送數(shù)據(jù),如圖 1-15所示。

6、 成都 北京 上海 南京 武漢 圖 1-15 典型的網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu) ? 主干網(wǎng) 通過橋接器與路由器把不同的子網(wǎng)或LAN連接起來形成單個總線或環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)，這 種網(wǎng)通常采用光纖做主干線。 星狀相連網(wǎng) 利用一些叫做超級集線器的設備將網(wǎng)絡連接起來，由于星型結(jié)構(gòu)的特點，網(wǎng)絡中任一處 的故障都可容易查找并修復。 網(wǎng)狀拓撲具有網(wǎng)絡可靠性高，一般通信子網(wǎng)中任意兩個節(jié)點交換機之間，存在著兩條或 兩條以上的通信路徑。這樣，當一條路徑發(fā)生故障時，還可以通過另一條路徑把信息送至節(jié) 點交換機。網(wǎng)絡可組建成各種形狀，采用多種通信信道，多種傳輸速率。網(wǎng)內(nèi)節(jié)點共享資源 容易?？筛纳凭€路的信息流量分配?？蛇x擇最佳路徑，傳輸延遲小。 而網(wǎng)狀拓撲同時也有其缺點，如控制復雜，軟件復雜。線路費用高，不易擴充。網(wǎng)狀拓 撲結(jié)構(gòu)一般用于Internet骨干網(wǎng)上，使用路由算法來計算發(fā)送數(shù)據(jù)的最佳路徑。